SE433546B

SE433546B - DEVICE CONTROL CONTROL OF AN ELECTRICAL DEVICE DEVICE FOR CONTROL CONVERSION OF AN ELECTRICAL DEVICE

Info

Publication number: SE433546B
Application number: SE8206040A
Authority: SE
Inventors: T Collin; B Erikmats; S Forsberg; H Goransson; L Sander; C E Solver
Original assignee: Asea Ab
Priority date: 1982-10-25
Filing date: 1982-10-25
Publication date: 1984-05-28
Also published as: US4532499A; SE8206040L; DE3337553A1; SE8206040D0

Abstract

In a means for detecting the wear of a current interrupting contact (4) there is used a light conductor (12) as a connecting link between the contact (4) and a detector (20) arranged at ground potential. The light conductor is inserted into an aperture (11) provided from the rear side of the contact, the bottom of said aperture being positioned at the level corresponding to a worn out contact. When the wear has grown so great that the light conductor (12) is exposed, the light or heat of the breaking arc will generate or interrupt a light signal, which via the light conductor is transmitted to the detector.

Description

10 15 20 25 30 8206040-1 ' 2 skall vara sådán,'att'även ljusbågskontakter som befinner sig på hög poten- tial i förhållande till jord kan kontrolleras. Detta uppnås enligt uppfin- ningen med en anordning som uppvisar de i kännetecknande delen av patentkrav 1 angivna särdragen. 10 15 20 25 30 8206040-1 '2 shall be such that 'even arc contacts which are at high power tial in relation to soil can be controlled. This is achieved according to the invention. with a device having the characterizing part of claims 1 specified features.

'Uppfinningen skall närmare förklaras genom beskrivning av olika utförings~ exempel under hänvisning till bifogade ritning, i vilken fig 1 visar i axialsnitt en tryckgasbrytare med en anordning enligt en första utföringsform av uppfinningen, fig 2 visar i axialsnitt den fasta ljusbågskontakten hos brytaren enligt fig 1, fig 3 visar principen för en andra utföringsform av uppfinningen, fig 4 visar schematiskt i perspektiv en lindningskopplare med en anordning enligt en tredje utföringsform av uppfinningen, och fig 5 visar ett snitt genom en av de fasta kontakterna hos lindningskopplaren enligt fig 4.The invention will be explained in more detail by describing different embodiments example with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows in axial section a compressed gas switch with a device according to a first embodiment of the invention, Fig. 2 shows in axial section the fixed arc contact of the switch according to Fig. 1, Fig. 3 shows the principle of a second embodiment of the invention, Fig. 4 shows diagrammatically in perspective a winding coupler with a device according to a third embodiment of the invention, and Fig. 5 shows a section through one of the fixed contacts of the winding coupler according to Fig. 4.

Den i fig 1 visade brytaren är innesluten i en vanligen jordad metallbehållare 1 som är fylld med SF6-gas av några atmosfärers övertryck. Brytaren har ett huvudkontaktställe med en fast och en rörlig huvudkontakt 2 resp 3 samt ett ljusbågskontaktställe med en fast och en rörlig ljusbågskontakt H resp 5. De rörliga kontakterna 3 och 5 är kopplade till ett manöverdon via en axiellt förskjutbar dragstång (ej visad). Brytaren är försedd med en pumpanordning bestående av en fast anordnad kolv 6 och en cylinder 7, vilken är fixerad vid de rörliga kontakterna 3, 5 och rör sig tillsammans med dessa. På de rörliga kontakterna är även en blåsdysa B och en inre hylsa 9 av isolermaterial mon- terade, mellan vilka en släckgaskanal 10 bildas.The switch shown in Fig. 1 is enclosed in a normally grounded metal container 1 which is filled with SF6 gas of a few atmospheres overpressure. The switch has one main contact point with a fixed and a movable main contact 2 and 3, respectively, and one arc contact point with a fixed and a movable arc contact H and 5. De the movable contacts 3 and 5 are connected to an actuator via an axial displaceable drawbar (not shown). The switch is equipped with a pump device consisting of a fixedly arranged piston 6 and a cylinder 7, which is fixed to the movable contacts 3, 5 and move together with them. On the moving the contacts are also a blowing nozzle B and an inner sleeve 9 of insulating material between which an extinguishing gas duct 10 is formed.

I brytarens fasta ljusbågskontakt är från kontaktens baksida upptaget ett axiellt hål 11 (fig 2), i vilket en ljusledare 12 är införd, i vars ände an- bringats en reflektor 13. Reflektorn kan med fördel utgöras av ledarens änd- yta, som för detta ändamål prepareras på lämpligt sätt, t ex genom slipning, försilvring etc. Ledaren 12 är utförd av temperaturresistent material, exem- pelvis kvartsglas med mjukningstemperatur 1730 OC, och dess diameter kan vara 10 20 25 30 8206M04 t ex 0,Ä mm. I de fall ljusledaren används i brytare där korrosiv atmosfär kan uppstå, bör den ha en skyddsbeläggning av exempelvis tetrafluoreten.The switch's fixed arc contact is occupied by one from the back of the contact axial hole 11 (Fig. 2), into which a light guide 12 is inserted, at the end of which a reflector 13. The reflector can advantageously consist of the end of the conductor. surface, which for this purpose is prepared in a suitable manner, for example by grinding, silvering, etc. The conductor 12 is made of temperature-resistant material, e.g. pelvis quartz glass with a softening temperature of 1730 OC, and its diameter may be 10 20 25 30 8206M04 eg 0, Ä mm. In cases where the light guide is used in switches where corrosive atmosphere may occur, it should have a protective coating of, for example, tetrafluoroethylene.

I det visade utföringsexemplet är ljusledaren dragen genom ett skyddsrör 1U av polyesterfiberarmerad epoxi. Där ledaren passerar genom metallkapslingen 1 är en tätning 15 anordnad. Vidare är en tätning 16 mot SF6-gasen anordnad in- uti kapslingen.In the embodiment shown, the light guide is pulled through a protective tube 1U of polyester fiber-reinforced epoxy. Where the conductor passes through the metal housing 1 a seal is provided. Furthermore, a seal 16 against the SF6 gas is provided. outside the enclosure.

Reflektorn 13 placeras i sådant läge i förhållande till kontaktens yta att den vid ny kontakt är opåverkad av temperaturen från ljusbågens fotpunkt på kontaktytan. Läget skall samtidigt vara sådant att då maximalt tillåten av- bränning skett temperaturstegringen hos reflektorn orsakar förstöring av denna.The reflector 13 is placed in such a position in relation to the surface of the contact that it at new contact is unaffected by the temperature from the arc focal point on the contact surface. The situation shall at the same time be such that when the maximum permitted burning occurred the temperature rise of the reflector causes destruction of this.

Utanför den jordade metallkapslingen 1 är ljusledaren 12 förgrenad i två grenledare 17 och 18. I den ena grenledaren 17 kan insändas ljus med hjälp av en lysdiod 19 eller annan ljuskälla. Ljuset reflekteras av reflektorn 13, och en del av det reflekterade ljuset leds in i grenledaren 18 och detekteras av en vid änden av denna grenledare anordnad fotodiod 20.Outside the grounded metal housing 1, the light guide 12 is branched in two branch conductors 17 and 18. In one branch conductor 17 light can be transmitted by means of of an LED 19 or other light source. The light is reflected by the reflector 13, and a portion of the reflected light is conducted into the branch conductor 18 and detected of a photodiode 20 arranged at the end of this branch conductor.

Vid undersökning av en "frisk" brytare, där avbränningen ännu ej nått ett kritiskt stadium och reflektorn följaktligen är intakt, erhålles reflexion som indikering på att brytaren ännu ej behöver renoveras. Vid undersökning av en nedsliten brytare, där avbränningen nått eller överskridit den kritiska gränsen, erhålles ingen reflexion, eftersom reflektorn är förstörd. Detta är ett tecken på att renovering bör ske.When examining a "healthy" switch, where the combustion has not yet reached one critical stage and the reflector is consequently intact, reflection is obtained as an indication that the switch does not yet need to be renovated. Upon examination of a worn breaker, where the combustion has reached or exceeded the critical one limit, no reflection is obtained, because the reflector is destroyed. This is a sign that renovation should take place.

För att få tillräckligt distinkt indikering placeras ljusledaren 12 i kon- takten 4 så som fig 2 visar. Kontaktens ändyta hos ny kontakt betecknas här med Äa och ändytan vid maximalt tillåten avbränning med Hb. Reflektorn 13 ligger tillbakadragen från bottnen i kanalen 11. Då kanalens öppning blottas vid genombränning, ökar temperaturen snabbt i kanalen till en för reflektorn 13 ödesdiger nivå.To obtain a sufficiently distinct indication, the light guide 12 is placed in the beat 4 as Fig. 2 shows. The end surface of the contact with a new contact is designated here with Äa and the end surface at maximum permitted burning with Hb. The reflector 13 is retracted from the bottom of the channel 11. When the channel opening is exposed during burn-through, the temperature in the duct increases rapidly to that of the reflector 13 fatal level.

Fig 3 visar schematiskt ett annat utförande av uppfinningen, där en ljus- ledare 12 är dragen genom ett hål 11 i en fast anordnad strömbrytande kon- takt H på ett djup s motsvarande maximalt tillåtet slitage. När den kontrol- lerade kontakten U är så sliten att ljusledaren blivit frilagd, kommer den att brännas av, varvid ljusledarens förmåga att överföra ljus upphör. 10 15 20 25 30 82060110-1 J: .vs-.Fig. 3 schematically shows another embodiment of the invention, where a light conductor 12 is pulled through a hole 11 in a fixedly arranged circuit breaker. rate H at a depth s corresponding to the maximum permissible wear. When the control The socket U is so worn that the light guide has been exposed, it will to be burned off, whereby the light guide's ability to transmit light ceases. 10 15 20 25 30 82060110-1 J: .vs-.

I normalt tillstånd avger en lampa 19 ljus till ljusledaren 12, vilken leder ljuset via en eller flera på högpotential anordnade kontakter H till en ljusdetektor 20. Lampan och ljusdetektorn anordnas lämpligen på jordpotential.In the normal state, a lamp 19 emits light to the light guide 12, which leads the light via one or more high-potential contacts H to one light detector 20. The lamp and the light detector are suitably arranged at ground potential.

När detektorn 20 inte kan detektera något ljus, är antingen detekteringskret- sen sönder eller har det maximalt tillåtna slitaget av någon kontakt överskri- dits. Eftersom detekteringskretsen är aktiv i normalt tillstånd och passiv endast vid fel, har man en fortlöpande kontroll på att anordningen är i funk- tion.When the detector 20 cannot detect any light, either the detection circuit is broken or has the maximum permissible wear of any contact exceeded dits. Because the detection circuit is active in the normal state and passive only in the event of a fault, there is a continuous check that the device is in operation tion.

I fig H och 5 visas schematiskt ett tredje utförande av uppfinningen, där man använder det vid strömbrytningen alstrade ljuset för att via ljusledare ge signal till jord. Uppfinningen används i detta fall vid en lindningskopplare omfattande en stegväljare 21 och en lastkopplare 22. Lastkopplaren är anordnad i ett hus bestående av en isolercylinder 23 med bottendel ZÄ och överdel 25.Figures H and 5 schematically show a third embodiment of the invention, in which uses the light generated at the break to give via light guide signal to ground. The invention is used in this case with a winding coupler comprising a step selector 21 and a load switch 22. The load switch is arranged in a housing consisting of an insulating cylinder 23 with bottom part ZÄ and upper part 25.

I anslutning till överdelen 25 är lindningskopplaren försedd med en monte- ringsflâns 26, så att den kan monteras hängande i locket till en transformator- eller lindningskopplarlåda.In connection with the upper part 25, the winding coupler is provided with a mounting so that it can be mounted hanging in the lid of a transformer or winding coupler box.

En av lastkopplarens fasta huvudkontakter 4 är visad schematiskt i fig Ä samt i större skala och delvis i snitt i fig 5. Denna kontakt H är försedd med ett hål 11 från baksidan. Hålets botten är belägen vid den nivå som motsvarar förbrukad (eller i det närmaste förbrukad) kontakt. I hålet är en ljusledare 12 monterad som förbindelselänk mellan kontakten och en detektor 20 på jord- potential. Denna detektor omvandlar ljussignalen från kontakten till en elekt- risk signal för larm.One of the fixed main contacts 4 of the load coupler is shown schematically in Fig. Ä and on a larger scale and partly in section in Fig. 5. This contact H is provided with a hole 11 from the back. The bottom of the hole is located at the level corresponding to used (or almost used) contact. In the hole is a light guide 12 mounted as a connecting link between the contact and a detector 20 on the ground potential. This detector converts the light signal from the switch into an electrical risk signal for alarm.

Samtliga huvudkontakter i lindningskopplaren behöver inte vara försedda med ljusledare, eftersom avbränningen på parallella kontakter inom samma fas och även mellan faserna är relativt jämn. Det är därför tillräckligt att avbrän- ningen på en eller två kontakter per lindningskopplare kontrolleras.All main contacts in the winding coupler do not need to be equipped with light guide, because the burning on parallel contacts within the same phase and even between the phases is relatively even. It is therefore sufficient to burn the connection of one or two contacts per winding coupler is checked.

För att få en fortlöpande kontroll av anordningens funktion kan lämpligen en av kontakterna genomborras och förses med en separat ljusledare, vilken där- vid får signal för varje omkoppling. Man får därvid samtidigt möjlighet till andra kontrollfunktioner, t ex antalet omkopplingar, ljusbågstider, åter- tändningar etc.In order to obtain a continuous check of the function of the device, one can suitably of the contacts are pierced and provided with a separate light guide, which at receive signal for each switch. You also get the opportunity to other control functions, such as the number of switches, arc times, return ignitions etc.

Claims

8206040-1 PATENT REQUIREMENTS

Device for controlling contact burning of an electrical appliance containing at least one pair of switching contacts (A, 5), characterized in that in one (H) of the contacts in said contact pair (U, 5) is accommodated behind a burner surface of the contact a needle (11), which passes through the contact (U) at or has its bottom located at the level corresponding to spent contact, wherein in said hole (11) a light guide (12) consisting of at least one optical fiber is arranged , which serves as a connection link for transmitting signal from the contact (H) to a detector (20) when the burn has reached said level.

Device according to Claim 1, characterized in that the light guide (12) has an end provided with a reflector (13) which is inserted into the hole (11) accommodated in the contact (U) and optical fibers (17, 18). ) for inputting light from a light source (19) to the reflector (13) and for outputting at least a part of the light reflected from the reflector to said detector (20).

Device according to claim 1, characterized in that the light guide (12) passes through the hole (11) accommodated in the contact (H), a light source (19) being arranged at one end of the light guide and said detector (20). ) at the other.

H. Device according to claim 1, characterized in that one end of the light guide (12) is arranged in the hole received in the contact in such a way that the conductor end is illuminated by the refractive arc when the contact is burned through, whereby a light signal is transmitted via the light guide ( 12) to the detector (20).

Device according to claim A, characterized in that in one of the contacts in said apparatus a hole is made through to the burning surface of the contact, in which a separate light guide is arranged, through which for control purposes light signal is led to the detector (20) at each switching with arc.